Buňky jako obvody

Zdroj: Effat Emamian a Ali Abdi

Očekávalo se, že mapa lidského genomu vyvolá revoluci v objevování léků. Chování buněk je však určováno interakcemi stovek různých proteinů v takzvaných signálních drahách a zjistit, které interakce se při nemoci nedaří, se ukázalo mnohem těžší, než si lidé mysleli.

Tento příběh byl součástí našeho vydání z ledna 2009

• Viz zbytek čísla
• předplatit

Nyní studie vedená vědci přidruženými k Technologickému institutu v New Jersey (NJIT) použila analýzu obvodů k identifikaci molekul, které hrají největší roli v signálních cestách buněk. Vědci se domnívají, že jejich práce může výzkumníkům v oblasti drog ušetřit čas a peníze tím, že identifikuje slibné drogové cíle.

Výše uvedený diagram představuje pouze polovinu dráhy, která reguluje produkci molekuly zvané CREB (červená), která se podílí na tvorbě paměti. Dráha je reprezentována jako soubor logických hradel, základních prvků číslicových obvodů. Například brána OR produkuje výstup, pokud přijímá jeden ze svých vstupů: zde to znamená, že kterákoli ze dvou molekul reguluje produkci další molekuly v dráze. Ačkoli každý krok cesty byl dobře studován v biologických laboratořích, diagram poskytuje kvantitativní nákup v síti jako celku.

Jedna molekula v této síti, PP2B (modrá), je zkoumána jako cíl pro léky na schizofrenii. Analýza výzkumníků však ukazuje, že PP2B je pro regulaci CREB méně důležitý než vápníkové kanály typu P/Q (oranžové). PP2B hraje roli v mnoha dalších cestách, takže jeho zacílení by mohlo mít nešťastné vedlejší účinky. Vápníkové kanály jsou cílem léků již schválených pro jiné poruchy, takže mohou být také bezpečnějším cílem pro léky na schizofrenii.

Vědci aplikovali svůj přístup na tři různé signální dráhy a jejich předpovědi souhlasily s experimentálními výsledky. Effat Emamian, který vedl výzkum, založil společnost, která prodává analýzy signálních cest farmaceutickým společnostem.

skrýt